«Кошачьи» кубиты помогли сделать квантовый компьютер устойчивее к ошибкам

Название связано со знаменитым мысленным экспериментом Эрвина Шрёдингера. Кубиты находятся в квантовом состоянии кота Шрёдингера. Они должны помочь приблизиться к эффективному квантовому компьютеру.

Дело в том, что на квантовые системы неизбежно влияет окружающая среда. Информация о квантовой системе, которая была изначально там закодирована, тоже «просачивается» в окружающую среду — происходит декогеренция. По сути, наблюдается ошибка. Задача учёных — свести к минимуму такие ошибки.

Есть такой метод как активная квантовая коррекция ошибок. Для него необходимо использовать дополнительные кубиты. Поэтому технически реализовать такой компьютер сложнее. Есть ещё пассивная квантовая коррекция ошибок. Этот поход заключается в разработке систем с внутренней устойчивостью к ошибкам.

Как пишет «N+1», учёные из Amazon разработали новую схему квантового компьютера, устойчивого к ошибкам. Она опирается на то, что после стабилизации «кошачьего» кубита ошибки с переворотом битов становятся очень редкими. При этом частота ошибок переворота фазы растёт. Однако для защиты от этих ошибок можно применять активную коррекцию ошибок.

Учёные смогли улучшить показатели логической ошибки более чем на пять порядков по сравнению с полностью незащищёнными кубитами.